水泥路面加铺层反射裂缝防治措施研究.pdf

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1、第2期(总227期)山西交通科技No．22014年4月SHANⅪSCⅢNCE＆TECHNOLOGYofCOMMUNICATIONSADr．水泥路面加铺层反射裂缝防治措施研究曾永亮(山西省交通科学研究院，山西太原030006)摘要：反射裂缝是白加黑工程最主要的质量问题之一，首先分析反射裂缝产生和发展机理，其次建立有限元计算模型，计算不同加铺层厚度、不同沥青变形模量条件下，裂缝的发展变化，分析影响因素、研究反射裂缝的防治措施，并对各类防治措施的局限性进行讨论，研究结果可为解决这一X-程难题提供参考。关键词：水泥路面；加铺层；反射裂缝；防治措施中图分类号：U

2、416．216文献标识码：A文章编号：1006—3528(2014)02--0038--03随着我国早期建设的水泥路面逐渐老化进人养逐渐发展，初期反射裂缝对路面使用性能影响不大；护期，旧路改造工程逐渐引起技术人员的重视。在水随着地表水浸入及沥青材料氧化，裂缝附近路基材泥路面上加铺沥青层，即所谓的白加黑，是常用的一料含水量增大，在反复的车辆荷载作用下产生了动种旧路改造方法，然而由于我国新建的水泥路面多水压力，动水压力作用在抗冲刷能力较低的砂砾基采用接缝式混凝土板，受热胀冷缩作用的影响，很容层，便出现唧泥现象，致使水泥混凝土板底脱空，路易导致加铺后的沥青混

3、凝土路面产生反射裂缝，反面结构承载力大幅下降，使用寿命缩短。因此，沥青射裂缝的产生会导致加铺面层结构损坏，以至于减加铺层反射裂缝控制是水泥路面改造的最重要技术少沥青加铺层的使用寿命。因此，如何有效地消除反问题之一。射裂缝成为加铺改造工程的重点也是难点问题，为根据其发展形态，沥青加铺层反射裂缝划有两此研究反射裂缝形成机理并提出相应的防治措施，个扩展阶段。将对旧路改造工程提供有益的帮助。1．1纵向扩展纵向反射裂缝主要由温度与荷载造成的，其中1反射裂缝产生机理温度产生的反射裂缝多产生于水泥面层底部，后向研究表明，沥青加铺层反射裂缝的扩展模式主上发展至路面顶面

4、。交通荷载产生的反射裂缝根据要有两种：剪切型、张拉型。而交通荷载、温度是反射荷载方式会产生不同发展路径。裂缝产生的两大主要因素。其中，剪切型反射裂缝多1．2横向扩展是由交通荷载引起。车辆荷载经过接缝或者裂缝时，横向反射裂缝不可能一出现即横向贯穿整个路在偏荷载作用下，缝隙的两侧板端出现弯沉差，从而面。往往是首先在某些位置产生细小横向裂缝，后逐致使缝隙上的沥青加铺层承受了较大的弯拉应力以渐向两侧发展，这些位置通常是在轮迹处，因为车辆及剪切应力。若弯拉、剪切应力超过沥青材料抗弯荷载是按一定频率分布，因此横向裂缝分布也有一拉、抗剪强度，就会产生反射裂缝。张拉型

5、反射裂缝定的规律翻。则主要由温度变化引起。面层板上黏附沥青加铺层，2反射裂缝计算分析温度下降面层板收缩，受到水泥面板与加铺层黏附力作用，加铺层相应收缩变形。收缩在两条接缝或裂有限元可用来模拟材料的力学行为。如线性及缝内进行，降温时会导致此位置的加铺层出现拉应各向同性弹性的Hooke定律可得到最简单的应力应力集中。若拉应力超过加铺材料的抗拉强度，便会出变关系，它仅涉及两个输入参数，即杨氏模量和泊松现开裂的情况【”。，比。可用来反映反射裂缝产生的应力变化情况。一般反射裂缝会首先产生在轮迹处，后向两侧收稿日期：2013一O5—20；修回日期：2013-12-

6、20作者简介：曾永亮(1984一)，男，陕西眉县人，助理工程师，大学本科，2009年毕业于长安大学公路与城市道路工程专业。2014年第2期曾永亮：水泥路面加铺层反射裂缝防治措施研究·39·H．蜀2．1有限元计算模型2800MPa、3200MPa、3600MPa。计算结果如姗表瑚m瑚公路是线性长条基础构筑物，可以把该类计算2所示。对象简化成平面应变模型进行分析，为体现出无限表2裂缝应力变形随沥青加铺层模量变化规律大空间基础特性，公路结构下部基础多扩大尺寸来项目最大剪应力最大主应力最大竖向kN

7、kN，m位移／mm模拟。计算将公路面层、基层考虑为线弹性材料，

8、采80o91．01307．1l90．09用Linearelastic模型；路基土材料模型采用Mohr—l20093．O5327．5492-3l160o101．44335．9293．85CouIomb屈服准则模拟。沥青加2O0ol18．75340．7197．66表1计算参数选取铺层模量／MPa240o123．91343．5699．10主要参数28oo125．8O349．681o0．07序号对象模型模量饱和内摩黏聚力渗透320o129．97355．2O109_21MP容重泊松比擦角系数akPa360o133．2l358．64l15-33g／cm(。)l面层

9、Linearelastic3023O．3O计算结果显示，裂缝变形与应力随着模量的增2面层Lin